DigiFM-Optimal
DigiFM-Optimal maakt van een SDR7020 een complete FM-omroepzender. Alles zit in de FPGA van de 7020: een audioprocessor zoals omroepen die gebruiken, een stereocoder met RDS, een FM-zender en een FM-ontvanger. Er gaat gewoon stereo geluid in, er komt een FM-stereo-uitzending met RDS uit. Geen pc in de geluidsweg en geen vertraging.
Het programma op de pc is de bedieningstafel. Je stelt er alles mee in, je ziet er alle meters op en je meet er je eigen uitzending mee. Sluit je het programma, dan gaat de zender uit.
- Audioprocessor met AGC, equalizer, multiband compressor, sub-bas, HF-limiter, eindlimiter en clipper.
- Stereocoder met pilot, RDS en een composite clipper.
- FM-zender met MPX-clipper en een steil kanaalfilter van 200 kHz.
- FM-ontvanger van 70 MHz tot 6 GHz, die rechtstreeks naar een DAC-kaartje speelt.
- Modulatiemonitor: zwaai, pilot, RDS, MPX-vermogen in dBr en het MPX-spectrum. De zwaai en het MPX-vermogen meet de 7020 zelf, tien keer per seconde.
HARDWARE
PC
- Neem een leeg micro-SD-kaartje, FAT32. Gebruik je je digiWUFFUM-kaartje, bewaar dan eerst een kopie van alle bestanden op je pc.
- Pak de zip uit. Zet alle bestanden uit de map SD-kaart DigiFM-Optimal 1.0 rechtstreeks op het kaartje, dus niet in een map.
- Stond er een config.txt met een vast IP-adres op je oude kaartje? Zet die er weer bij.
- Kaartje in de SDR7020, spanning erop. Na ruim een halve minuut is hij klaar.
Een thuisnetwerk met 192.168.2.x (bijvoorbeeld KPN) werkt ook: het kaartje zet het USB-adres van de 7020 dan zelf op 192.168.77.1.
ADC-KAARTJE (GELUID ERIN)
DAC-KAARTJE (GELUID ERUIT)
- Zet de map programma DigiFM-Optimal ergens op je pc, bijvoorbeeld in C:\DigiFM-Optimal.
- Start DigiFM-Optimal.exe. Windows waarschuwt bij de eerste keer (het programma is niet ondertekend): klik op Meer informatie en dan Toch uitvoeren.
- Druk op Zoek naast het IP-adres. Het programma vindt de 7020 via USB of in je netwerk. Daarna Verbinden.
- In het logboek staat dan FPGA DigiFM-Optimal 0.29. Zet de zender aan op -10 dB, in een dummyload.
- Zet op de Modulatiemonitor Start monitor aan, met Pluto/7020 en RX2.
In Taakbeheer zie je straks meer dan een DigiFM-Optimal. Dat hoort zo: de monitor en de ontvanger rekenen elk op een eigen kern van je pc.
→ Stereocoder (pre-emphasis, composite clipper, pilot, RDS) → MPX-clipper → kanaalfilter 200 kHz → FM-zender
| TRAP | WAT HET DOET |
|---|---|
| Ingang | Het niveau goed zetten. |
| AGC | Zachte en harde nummers langzaam gelijk trekken. Met 3-band ook het laag en het hoog: speel een nummer dat goed klinkt en druk op Leer. |
| Stereo | Het stereobeeld breder maken. |
| EQ | De klank kleuren, met 7 banden. |
| Multiband | Het geluid dicht en gelijkmatig maken, per frequentieband. Klankvast houdt de klankbalans gelijk, ook als hij hard werkt. |
| Sub | Extra diep laag erbij (0 tot 20 dB), met Sub max als rustige begrenzer. |
| HF-limiter | De S-klanken en hihats temmen, zodat het niet gaat slissen. |
| Eindlimiter | De pieken opvangen, zonder vertraging. Standaard drive 13. |
| Clipper | De laatste toppen afknippen. Hij staat vast op -6 dB: de uitgang kan nooit harder worden. |
| 15 kHz | Alles boven 15 kHz eruit, zodat de pilot schoon blijft. |
| Uitgang | Het niveau naar de stereocoder. Hiermee stel je de zwaai in. |
Er zit geen vertraging in de processor: geen look-ahead en geen buffer. Je hoort jezelf meteen terug, ook op een radio in dezelfde kamer.
Een FM-zender heeft een kanaal van 200 kHz. Daar moet alles in passen. Ga je erbuiten, dan heeft je buurman er last van. Het geheim: de pieken mogen niet hoger, maar het gemiddelde mag wel omhoog. Hoe dichter het geluid tegen de 75 kHz aan zit, hoe luider.
| MPX-VERMOGEN | HOE HET KLINKT |
|---|---|
| 0 dBr | Netjes, ruim, veel dynamiek. |
| +2 dBr | Stevig, nog heel open. |
| +4,5 dBr | Hier zitten de meeste commerciële omroepen. Luid en vol. |
| +6 dBr | Het maximum dat met deze zender schoon te halen is. Erboven gaat het vervormen. |
Stappenplan
- MPX-clipper op de Modulatiemonitor: Clipper aan, grens 73 kHz, knie 1,5 dB. Een kleine knie is belangrijk: een grote knie rondt ook de pilot af, en dan vult het gat rond 19 kHz zich met rommel. Het kanaalfilter staat altijd vast op 200 kHz.
- Stereocoder: pilot 9 %, RDS rond 3 kHz, pre-emphasis 50 µs.
- Kies een preset als begin, bijvoorbeeld PzN-Radio.
- Speel stevige muziek. Draai de Uitgang van de processor tot de piekzwaai rond 70 tot 75 kHz komt.
- Composite clipper: Comp. clip aan, en voer de drive stap voor stap op. Dit levert de meeste dBr op. Kijk naar het MPX-vermogen: +4,5 dBr is een mooi doel.
- Slist het? Zet de HF-limiter aan, splitspunt rond 9500 Hz, en zet de drempel omlaag (rond -30 dB) tot het weg is.
- Vervormt het? Minder drive op de composite clipper, minder clipper-drive, of een iets lager MPX-vermogen kiezen.
- Klinkt het goed? Opslaan als… onder een eigen naam. De clippers worden meebewaard.
| KNOP | WAT HET DOET |
|---|---|
| Clipper aan | De MPX-clipper, de laatste veiligheid voor de zender. Aanbevolen: 73 kHz en knie 1,5 dB. Het lampje toont hoeveel dB hij eraf haalt. |
| Comp. clip | De composite clipper aan of uit (groen = aan), met de drive in dB. |
| Audio mute | Muziek uit, pilot en RDS blijven aan. De knop wordt rood. Na een herstart staat mute altijd uit. |
| Bron: Intern | Normaal: het geluid via de processor en de stereocoder. |
| Bron: Toon | 1 kHz op -20 dB, dat is 7,5 kHz zwaai, mono, met pilot en RDS erbij. Handig om je zwaai en je ontvanger te controleren. |
| Bron: Extern MPX | De ADC (linker ingang) gaat rechtstreeks naar de zender, net als bij digiWUFFUM. Processor en stereocoder doen dan niets; de MPX-clipper blijft aan. Zet dB MPX eerst op -8 en draai dan op naar de zwaaimeter. |
| ADC vol | Wordt rood als de ADC vol uitslaat. Zet dan de bron zelf zachter: de schuif helpt daar niet. |
In de 7020 zit ook een eigen FM-ontvanger. Het geluid gaat rechtstreeks naar het DAC-kaartje, zonder vertraging. Zenden en ontvangen gaan tegelijk.
Squelch zet het geluid zacht dicht als het signaal te zwak is. Ruis (0 tot 10) onderdrukt ruis: eerst gaat stereo geleidelijk naar mono, daarna gaat ook het hoog omlaag. Zet hem zo laag als het kan.
Als je het programma afsluit, wordt de DAC stil.
Een zender als deze maakt altijd een beetje spiegelbeeld en een beetje draaggolflek, en hoeveel verschilt per frequentie. Verbind TX1 via 30 dB met RX2, of gebruik een splitter. Klik op Automatisch afregelen, of loop met Band afregelen een hele band af in stappen van 5 MHz. Elke frequentie komt in een lijst.
Nieuw: de afregeling blijft staan. De AD9363 regelde zichzelf bij elke opstart een beetje anders af, en dan klopte je lijst de volgende dag niet meer. Nu bewaart het programma ook de stand van de chip, en zet het alles na uit en aan precies terug. Frequenties die je met een oudere versie hebt afgeregeld, regel je een keer opnieuw af.
| PRESET | KARAKTER |
|---|---|
| PzN-Radio | De allround radiozender van PE1PzN. Vol laag, open hoog. |
- Slot. De meegeleverde preset staat op slot: niet te overschrijven of weg te gooien. Wil je er een weg, haal dan het vinkje Slot weg en druk op Verwijderen. Een weggegooide preset komt niet vanzelf terug.
- Wat erin zit. Alle knoppen van alle trappen, plus de composite clipper en de MPX-clipper.
- Exporteren en importeren. Met Exporteren… vink je aan welke presets je wilt bewaren, als .json-bestand. Met Importeren… haal je ze weer binnen. Handig als reservekopie, of om je klank aan een ander te geven.
- Elke bron is anders. Zie de presets als een begin, draai op het gehoor bij en sla op onder een eigen naam.
Werkt iets niet zoals je verwacht? Kijk eerst in de handleiding (hoofdstuk Problemen oplossen).
Het logboek terugsturen: ga naar het tabblad Logboek, klik in de tekst, druk op Ctrl+A (alles selecteren) en Ctrl+C (kopiëren), en plak het in een mail of bericht aan PE1PzN. Zet er even bij wat je deed toen het misging.
Het programma is niet ondertekend met een certificaat. Windows waarschuwt daarom bij de eerste start met Windows heeft uw pc beschermd. Klik op Meer informatie en daarna op Toch uitvoeren. Wil je zeker weten dat je precies mijn bestand hebt: reken het SHA-256-controlegetal na in PowerShell met Get-FileHash bestandsnaam.zip.
Dank
Het FPGA-ontwerp waar het mee begon, met de FM-modulator, is van Willem, PE1PCF (op GitHub). Dank aan Willem voor de mega veel tijd die hij erin gestoken heeft. De processor, de stereocoder, de Windows-software en de handleiding zijn van PE1PzN.